EN
Kovové jádro plošných spojů
Výkonné desky plošných spojů s kovovým jádrem pro řízení tepla a vysokovýkonové aplikace (LED, automobilový průmysl, průmyslové zařízení, spotřební elektronika). Vynikající odvod tepla, odolný kovový substrát (hliník/měď), prototypování do 24 hodin, rychlá dodávka, podpora DFM a přísné testování. Spolehlivé, tepelně účinné – ideální pro elektroniku s vysokou hustotou výkonu.
✅ Vyšší odvod tepla
✅ Prototypování do 24 hodin | rychlá dodávka
✅ DFM a kontrola kvality
✅ Zaměření na LED/automobilový průmysl/průmyslové zařízení
Popis
Metal Core PCB (MCPCB) je speciální typ tištěného spojového desky, který jako základní vrstvu substrátu využívá kovový materiál (běžně hliník, měď nebo slitina železa). Jeho typická struktura se skládá z kovové jádrové vrstvy, izolační vrstvy (materiál s vysokou tepelnou vodivostí) a obvodové vrstvy. Jeho hlavní výhodou je vynikající odvod tepla – tepelná vodivost kovové jádrové vrstvy je mnohem vyšší než u tradičního substrátu FR-4, což umožňuje rychle odvádět teplo generované výkonovými součástkami. Zároveň má dobrou mechanickou pevnost a vlastnosti elektromagnetického stínění, může tak integrovat funkce chlazení a konstrukční podpory, čímž zjednodušuje návrh produktu. Tento typ PCB se široce používá v osvětlení LED, automobilové elektronice, výkonové elektronice (např. napájecí zdroje) a v lékařských, leteckých a kosmických aplikacích s přísnými požadavky na odvod tepla a stabilitu. Ve srovnání s tradiční FR-4 deskou, i když má vyšší náklady, je v prostředích s vysokým tepelným zatížením a náročnými provozními podmínkami nahraditelný, zatímco tradiční FR-4 je vhodnější pro běžná zařízení s nízkým výkonem.
Série výrobků
Společnost Kingfield nabízí širokou škálu kovových desek plošných spojů pro různé průmyslové odvětví a aplikace.
 |
 |
 |
|
Deska plošného spoje s hliníkovým jádrem
|
Deska plošného spoje s měděným jádrem
|
Měděný substrát s termoelektrickou separací
|
Běžně používané substráty
| Porovnávací tabulka běžně používaných kovových substrátů pro desky plošných spojů s kovovým jádrem | |||||
| Rozměry porovnání | Hliník (Al) | Měď (Cu) | Ferolehoviny/nerezová ocel | ||
| Jádrová lokalizace | Běžný univerzální substrát, cenově výhodná volba | Vysokotřídní substrát s maximálním odvodem tepla | Konstrukční základní materiál pro speciální provozní podmínky | ||
| tepelná vodivost | Přibližně 100–200 W/(m·K) | Přibližně 380 W/(m·K) | Nižší (mnohem nižší než u hliníku a mědi) | ||
| Úroveň nákladů | Nízká cena, hojné zásoby surovin a nízké pořizovací náklady | Vysoká, drahé kovové vlastnosti, náklady výrazně vyšší než u hliníku | Střední až vysoká kvalita, lišící se podle konkrétního složení slitiny | ||
| Mechanické vlastnosti | Má dobrou odolnost proti deformaci a vibracím, je rozměrově stabilní a relativně lehký | Vysoká mechanická pevnost, ale velká hmotnost | Nadnaturálně vysoká mechanická pevnost a silná odolnost proti korozi | ||
| Obtížnost zpracování | Nízká cena, dobrá tažnost, snadno se řeže/lisuje/ohýbá a disponuje vyzrálou technologií povrchové úpravy. | V Číně jsou požadavky na technologii zpracování relativně vysoké, což odpovídajícím způsobem zvyšuje náklady. | Vysoká tvrdost, vysoká obtížnost zpracování | ||
| Typické aplikace | LED osvětlení (veřejné osvětlení, automobilová světlomety), běžná automobilová elektronika, spínané zdroje a další komerční aplikace určené pro masový trh. | Aplikace s extrémními požadavky na odvod tepla, jako jsou výkonné RF zesilovače a náročná letecká a kosmická elektronika. | Zvláštní provozní podmínky, například řídicí moduly v extrémních průmyslových prostředích, vyžadují velmi vysokou strukturní stabilitu. | ||
| Jádrová výhody | Vyvážený celkový výkon a vynikající poměr cena/výkon, vhodné pro většinu scénářů. | Nejvyšší výkon při odvodu tepla | Stabilní konstrukce a vysoká odolnost proti korozi | ||
| Hlavní nevýhody | Jeho schopnost odvádění tepla je horší než u mědi. | Vysoké náklady a velká hmotnost | Špatný odvod tepla a vysoká obtížnost zpracování | ||
Technické vlastnosti
Kovové desky plošných spojů Kingfield využívají pokročilé technologie a přísnou kontrolu kvality, aby zajistily výkon a spolehlivost produktu.
- Kovové desky plošných spojů mají výrazně vyšší tepelnou vodivost než tradiční FR4 desky, efektivně snižují provozní teplotu elektronických součástek a zvyšují spolehlivost a životnost zařízení.
- Vynikající odvod tepla umožňuje návrhy s vyšší hustotou výkonu, což umožňuje vyrábět menší a lehčí elektronická zařízení při zachování vysokého výkonu.
- Snížení provozní teploty může výrazně zlepšit spolehlivost a životnost elektronických součástek a snížit poruchovost zařízení a náklady na údržbu.
- Kovové desky plošných spojů mají vynikající vlastnosti odvádění tepla, díky čemuž lze zjednodušit nebo úplně vynechat dodatečná chladicí zařízení, čímž se sníží náklady a složitost systému.
- Nižší provozní teploty mohou zlepšit výkon elektronických součástek, snížit vliv teploty na výkon a umožnit stabilitu provozu zařízení v širším teplotním rozsahu.
- Kovové desky plošných spojů mohou sloužit jako konstrukční podpory, čímž se snižuje celková tloušťka a hmotnost, což umožňuje kompaktnější návrhy a je zvláště vhodné pro aplikace s omezeným prostorem.
Výhody
Hlavní výhody desek plošných spojů s kovovým jádrem (MCPCB):
- Silné odvádění tepla: Tepelná vodivost kovového jádra je mnohem vyšší než u tradičních substrátů, díky čemuž se teplo rychle odvádí, což zajišťuje stabilní provoz zařízení a prodlužuje jeho životnost;
- Dobré mechanické vlastnosti: Odolnost proti deformaci a vibracím, rozměrová stabilita a přizpůsobivost náročným prostředím, jako jsou automobilové a průmyslové aplikace;
- Vynikající elektromagnetické stínění: Kovové jádro snižuje elektromagnetické rušení a zlepšuje kompatibilitu zařízení;
- Zjednodušený design: Integrace substrátu a funkce odvodu tepla snižuje rozměry produktu a náklady;
- Široká kompatibilita: Lze vybrat různé kovové substráty, aby byly splněny rozmanité aplikační požadavky.
Vrstvení desek s kovovým jádrem
| Vrstvení desek plošných spojů s kovovým jádrem zahrnuje hlavně tři struktury: jednovrstvou, dvouvrstvou a vícevrstvou, jak je uvedeno níže: | |||||
| Jednovrstvá struktura MCPCB |  |
Skádá se z kovové základny, dielektrické vrstvy a měděné obvodové vrstvy. | |||
| Dvouvrstvá struktura MCPCB |  |
Obsahuje dvě měděné vrstvy, přičemž kovové jádro je umístěno mezi měděnými vrstvami, které jsou propojeny elektrolyticky pokovenými through-hole kontaktůmi. | |||
| Vícevrstvá struktura MCPCB |  |
Má dvě nebo více vodivých vrstev oddělených tepelně izolovanou dielektrikou s kovovým základem dole. | |||
Výrobní kapacita (forma)
| Výrobní možnosti desek plošných spojů | |||||
| položka | Výrobní kapacita | Minimální vzdálenost S/M na plošku, na SMT | 0.075mm/0.1mm | Homogenita galvanicky nanášené mědi | z90% |
| Počet vrstev | 1~6 | Min. vzdálenost pro legendu až po SMT | 0,2 mm/0,2 mm | Přesnost vzor ku vzoru | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Výrobní rozměry (min. a max.) | 250 mm × 40 mm / 710 mm × 250 mm | Tloušťka povrchové úpravy pro Ni/Au/Sn/OSP | 1–6 µm / 0,05–0,76 µm / 4–20 µm / 1 µm | Přesnost vzor ku díře | ±4 mil (±0,1 mm) |
| Tloušťka měděné vrstvy laminace | 113 ~ 10z | Minimální velikost testované plošky | 8 X 8mil | Minimální šířka vodiče / mezera | 0.045 /0.045 |
| Tloušťka desky výrobku | 0.036~2.5mm | Minimální mezera mezi testovacími ploškami | 8mil | Tolerance leptání | +20% 0,02 mm) |
| Přesnost automatického řezání | 0,1 mm | Minimální tolerance rozměru obrysu (vnější okraj ke spoji) | ±0,1 mm | Tolerance zarovnání krycí vrstvy | ±6 mil (±0,1 mm) |
| Velikost vrtání (min/max/tolerance velikosti otvoru) | 0,075 mm/6,5 mm/±0,025 mm | Minimální tolerance rozměru obrysu | ±0,1 mm | Tolerance nadměrného lepidla pro lisování C/L | 0,1 mm |
| Min. procento délky a šířky drážky CNC | 2:01:00 | Min. poloměr zaoblení vnitřního rohu obrysu | 0.2mm | Tolerance zarovnání pro tepelně tvrditelný S/M a UV S/M | ±0.3mm |
| maximální poměr stran (tloušťka/průměr díry) | 8:01 | Min. vzdálenost zlatého kontaktu ke konture | 0.075mm | Min. můstek S/M | 0,1 mm |
